路面材料的力学性质

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1、第八章路面材料的力学性质（三）木次研究主要成果参加此专题研究的有七个省、四院校，共计十一个单位，重点对十种半刚性材料和沥青混合料进行了测试和研究工作，根据这些资料汇总取得下列成果。1、半刚性材料龄期与强度模量、龄期的增氏规律将全国资料汇总分析，总结了石灰土、二灰土、二灰碎石，水泥粉煤灰碎石、水泥碎石、水泥砂砾、水泥石粉煤灰砂砾、石灰水泥碎石等儿种半刚性材料的抗压强度R、抗压模量E、劈裂强度。、劈裂模量E随龄期（Ll）d而增长的规律，它们Z间具冇良好的直线型或幕函数关系，以帚函数的相关性更好。表6-1、6-2汇总了半刚性材料o〜d、E〜d的相关关系。

2、表6-3、6-4表示了水泥碎石、二灰碎石的E〜d、R〜d、E〜d、。〜d的增长规律。由表可知,水泥碎石的力学参数在28天时，平均可达到180天的54%,90天平均可达到80%；二灰碎石的力学参数在28犬仅平均达到3896,90犬平均达到64%,由此可见原规范对水泥碎石采用90天的龄期，二灰碎石力学参数初期增长缓慢，为充分发挥材料的潜力，采用180天龄期是合理的。水泥碎石90天龄期的抗压强度E、R可达到180天的E、R的80%和88%,而劈裂参数E、o却为78%和72%,二灰碎石90天龄期的抗压参数E、R可达到180天的70%,而劈裂参数E、。仅达到

3、56%和5996。所以，劈裂参数比值多数较抗压参数比值低。表6-1-1半刚性基层材料劈裂强度。〜d增长规律表6-1-2半刚性基层材料劈裂强度。〜d增t规律表6-2-1半刚性基层材料抗压模量E〜d增长规律表6-2-2半刚性基层材料抗压模量E〜d增长规律表6-3水泥碎石表6-4二灰碎石2、半刚性材料参数汇总及变异性分析表6-5JI「总了全国十个单位测试的各种半刚性材料设计参数——抗压强度R、抗压模量E、劈裂强度6。将表6・5的各种半刚性材料按力学指标——R,E,。，E并按大小进行排列，分别计算其平均值，均方差，按98%的保证率计算代表值，并将排列序号相

4、加得到合计分，分数最少的为第一名，分数最多则在排序为最后。表6-6为力学指标排序表。由表可知，抗压强度为模虽:Z间的对应关系没有劈裂强度与劈裂模量Z间对应关系好，这与回归公式反映在相关性方面是一致的。若从四个力学参数指标综合评分结果来看，仍能将十种半刚性材料进行粗略的排队。限于本次试验的结果分析：①二类砂砾、二灰碎石、水泥粉煤灰碎石是最好的基层材料；②其次是石灰水泥粉煤灰碎石、水泥稳定碎石、砂砾等综合稳定类；③这次试验中石灰水泥碎石因水泥剂虽仅3%,石灰5%,实际上属于石灰稳定类，故强度、模量稍低；④这次试验的二灰土和水泥灰土砂的力学参数均较高，这

5、说明这类材料只要拌和均匀，是可以获得良好的强度和刚度，作为底基层用是一•种好材料；有的省在缺乏砂石料地区将水泥灰土砂用作二级公路的基层，路面的弯沉值也较小，但裂缝发展较快，应进一步观察，总结经验；⑤石灰土仍是各种半刚性材料中力学性能最差的一种材料，因此，随着当前交通量不断增加、车型不断增量的形势下，石灰土不宜作为高等级公路的棊层用。表6-6半刚性材料按力学特性排列名次表6-7汇总了十种材料参数的变界系数。由表对知，各种半刚性材料的变杲系数变化范围均在5-55%左右，多数为5-30%o这样人的变异性是与材料类型、各地原材料的质量差异、配合比差异有关，

6、与制件和测试的操作和养住设备等人为因素有关，因此，设计时应根据各地区的材料、实测材料设计参数，考虑施工的实际情况确定采用的设计参数值。表6-7半刚性基层材料参数变异系数C(%)3、材料模量与强度关系根据测试结果，按抗压模量与抗压强度的均值，劈裂模量与劈裂强度的均值进行回归分析得到如下相关关系：基按抗压模冕与抗压强度的代表值，劈裂模量与劈裂强度的代表值进行回归，可得(6-2-1)、(6-2-2)相关关系：由数理统计可知，对于样木容量“10的冋归，若要求95%可靠性，则最小相关系数为0.632；若要求90%可靠性，则相关系数最小应达到0.549。因此，

7、除(6-2-1)式外，其他公式均可利用作为模量值的估算。4、抗压、劈裂、弯拉参数Z间对比关系(1)标准条件下设计龄期各种力学参数对比关系，无论是卅均值，还是代表值，同类材料的R/。,E/E比值，其变异性均较人，且模量比值的变异性人于强度比值。各半刚性材料R/。，E/E,其变化范围强度比一般为5-11,模虽比1.2-6。详见分报告五。半刚性材料抗压参数与劈裂参数均值比：半刚性材料抗压参数与劈裂参数代表值比(2)十种半刚性材料抗压参数与劈裂参数之间相关关系：以上四个公式中，除抗压模量均值与劈裂模量均值间建立的回归公式(6-3-2)其相关性较差外，其他三

8、个统计公式均成立。(3)弯拉参数与劈裂参数的比值石灰土二灰碎石石灰土稳定碎石水泥碎石5、现场制件与室内标准制件对比在标准养